多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)工程設(shè)計(jì)介紹

1、多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)工程設(shè)計(jì)介紹孫銘緒(中國(guó)天辰化學(xué)工程公司) 日期：2008-10-200 前言 進(jìn)入新的世紀(jì)以來(lái)，世界能源狀況對(duì)我們國(guó)家的建設(shè)產(chǎn)生了重大影響，國(guó)家的能源安全、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、我國(guó)資源的基本構(gòu)成等因素，使煤炭的綜合利用以及煤化工事業(yè)受到了廣泛的關(guān)注，同時(shí)也促成了空前規(guī)模的煤化工建設(shè)熱潮，來(lái)自方方面面的投資正使煤化工以前所未有的速度發(fā)展。該領(lǐng)域的裝置規(guī)模、技術(shù)水平都有了整體的提升，新技術(shù)開(kāi)發(fā)、裝備制造能力以及生產(chǎn)管理水平也取得了可喜的進(jìn)步。隨著一批大型煤化工裝置陸續(xù)投產(chǎn)，人們?cè)谔皆兏鞣N技術(shù)路線優(yōu)劣時(shí)也能夠更客觀冷靜，在總結(jié)和比選各種技術(shù)的特點(diǎn)時(shí)，也增加了幾分把握。如果說(shuō)這

2、些投產(chǎn)的裝置在當(dāng)初建設(shè)時(shí)還算大型的話，現(xiàn)在看來(lái)這只是進(jìn)入更大規(guī)模裝置建設(shè)的起點(diǎn)，也是國(guó)有大型煤炭、電力和石化企業(yè)進(jìn)入煤化工領(lǐng)域的試水之舉。特別是“十一五”期間，國(guó)家對(duì)能源的消耗和廢棄物的減排提出了明確的定量要求，由于煤氣化對(duì)此舉足輕重的影響而必將更加引人注目。可以肯定地說(shuō)，煤制油、煤制烯烴必將催生更大規(guī)模的煤化工裝置。煤氣化技術(shù)作為煤化工裝置的龍頭自始至終是人們探索和爭(zhēng)論的焦點(diǎn)，選擇何種煤氣化技術(shù)也是投資者在決策時(shí)最需要慎重考慮和把握的，實(shí)踐也證明選擇是否適合自己的煤氣化技術(shù)對(duì)煤化工項(xiàng)目是至關(guān)重要的?，F(xiàn)以多年來(lái)參與水煤漿氣化工程設(shè)計(jì)的經(jīng)歷，就多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化裝置工程設(shè)計(jì)談一點(diǎn)體會(huì)。1 多

3、噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)的工藝特點(diǎn) 目前己投入生產(chǎn)運(yùn)行大型煤氣化裝置，采用水煤漿氣化的裝置普遍有較高的運(yùn)轉(zhuǎn)率，水煤漿氣化的可靠性已無(wú)可爭(zhēng)議，以ge(德士古)水煤漿氣化技術(shù)為代表的單噴嘴水煤漿氣化得到了廣泛地認(rèn)同，近年來(lái)研發(fā)成功的多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)，也成功實(shí)現(xiàn)了在大型裝置上的工業(yè)化運(yùn)行。“九五”期間華東理工大學(xué)、兗礦魯南化肥廠、中國(guó)天辰化學(xué)工程公司承擔(dān)了國(guó)家重點(diǎn)課題新型(多噴嘴對(duì)置)水煤漿氣化技術(shù)開(kāi)發(fā)，進(jìn)行了中間試驗(yàn)研究，有關(guān)部門組織了鑒定和驗(yàn)收?！笆濉逼陂g進(jìn)行了工業(yè)性示范裝置的建設(shè)，由中國(guó)天辰化學(xué)工程公司負(fù)責(zé)進(jìn)行多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化裝置和配套工程的設(shè)計(jì)，在兗礦國(guó)泰化工有限公司進(jìn)行工

4、程建設(shè)，工程列入“十五”期間的國(guó)家“863”計(jì)劃。氣化裝置設(shè)置2臺(tái)日處理1150t煤、氣化壓力4.0mpa，以日處理20t煤的中間試驗(yàn)裝置為基礎(chǔ)進(jìn)行工程放大。該裝置于2005年7月21日一次投料成功，于12月11日至19日進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)考核，其生產(chǎn)負(fù)荷和技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到了預(yù)定的設(shè)討寸旨標(biāo)，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)于國(guó)外同類技術(shù)，說(shuō)明工業(yè)化放大設(shè)計(jì)是成功的。我國(guó)已擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)煤氣化技術(shù)，標(biāo)志著我國(guó)現(xiàn)代煤化工技術(shù)完全依賴國(guó)外技術(shù)的時(shí)代已經(jīng)結(jié)束。 多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)的化學(xué)反應(yīng)原理與單噴嘴水煤漿氣化技術(shù)相同，但其過(guò)程機(jī)理與受限射流反應(yīng)器的單噴嘴水煤漿氣化爐又有很大的不同，多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化爐

5、采用撞擊流技術(shù)來(lái)強(qiáng)化和促進(jìn)混合、傳質(zhì)、傳熱。位于氣化爐直筒段上部的4個(gè)工藝噴嘴在同一水平面上，相互垂直布置，通過(guò)4股射流的撞擊可以使反應(yīng)更充分并顯著提高碳轉(zhuǎn)化率。從考核和生產(chǎn)企業(yè)總結(jié)的數(shù)據(jù)來(lái)看，碳轉(zhuǎn)化率均可提高約12，有效氣成分可提高約2，相應(yīng)的比氧耗降低約7.9，比煤耗降低約2.2。多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)粗煤氣初步凈化和渣水處理的配置，較好地解決了粗煤氣帶灰和設(shè)備管道結(jié)垢堵塞問(wèn)題。采用復(fù)合床洗滌冷卻技術(shù)液位平穩(wěn)，減弱了粗煤氣的帶水帶灰現(xiàn)象，通過(guò)在混合器與水洗塔之間增設(shè)的旋風(fēng)分離器除去大部分灰渣，降低了進(jìn)入水洗塔中液相的含固量，從而提高了水洗塔的洗滌效果。蒸發(fā)熱水塔的設(shè)置避免了高壓閃蒸換熱

6、器結(jié)垢堵塞降低設(shè)備效率的弊端，同時(shí)又可直接加熱灰水，提高了熱質(zhì)傳遞效率。多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)已經(jīng)得到越來(lái)越多的生產(chǎn)者和投資者的認(rèn)可。2 多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)與ge(德士古)水煤漿氣化技術(shù)比較 ge水煤漿氣化技術(shù)已為人們熟知，同為水煤漿氣化，多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)同樣具有g(shù)e水煤漿氣化技術(shù)在原料要求、排放物環(huán)保方面所具有的優(yōu)勢(shì)。其差異主要體現(xiàn)在工藝過(guò)程、設(shè)備配置和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)方面。為更好地說(shuō)明該技術(shù)的特點(diǎn)，現(xiàn)就這兩種技術(shù)的異同點(diǎn)進(jìn)行比較(多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化工藝流程和ge水煤漿氣化技術(shù)：工藝流程見(jiàn)圖1、2)。1.煤漿泵 2.氣化爐 3.混合器 4.旋風(fēng)分離器 5.水洗塔 6.蒸

7、發(fā)熱水塔圖1 多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化工藝流程示意圖1.煤漿泵2.氣化爐 3.文丘里 4.洗滌塔 5.高壓閃蒸罐 6.高壓閃蒸換熱器圖2 ge水煤漿氣化技術(shù)工藝流程示意圖 ge水煤氣漿化技術(shù)與多噴嘴對(duì)置式水煤氣話比較 3 結(jié)語(yǔ) 從中試到工業(yè)示范裝置，多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了工程化放大，中國(guó)天辰化學(xué)工程公司傾其近30年水煤漿氣化技術(shù)的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，架起了這一新技術(shù)與實(shí)際生產(chǎn)之間暢通的橋梁，在工藝方案、設(shè)備和管道布置、設(shè)備選型、材料選擇、系統(tǒng)控制、安全連鎖、開(kāi)車停車、操作檢修、設(shè)備維護(hù)等方面豐富和完善了本技術(shù)，為本技術(shù)的成功應(yīng)用、裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 隨著人們對(duì)多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)了解不斷加深，投資者可以從更廣泛的角度來(lái)認(rèn)識(shí)這一技術(shù)的特點(diǎn)，煤氣化技術(shù)的發(fā)展始終在先進(jìn)性利可靠性的爭(zhēng)論中不斷前進(jìn)，降低消耗利減少排放這一永恒的主題，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源枯竭、環(huán)境惡化的矛盾日益突山的今天，其重要性也越來(lái)越突出，更多的使用者選用這一煤氣化技術(shù)，也能促進(jìn)該技術(shù)的不斷完善。受資源情況制約，我國(guó)煤化工事業(yè)迅猛發(fā)展的勢(shì)頭短期內(nèi)不